КОНСТРУКЦІЇ АВТОМОБІЛІВ

час кільце врізується гострою кромкою в стінку трубки, запобігаючи вириванню її зі з'єднання під дією високого тиску.

Вентилі, встановлені в газобалонній системі автомобіля ЗИЛ-ІЗ8А, мають різне призначення: один — наповнювальний, решта три — витратні. Конструкція вентилів в основному однакова: вони різняться лише різьбою на бічному штуцері (наповнювальний вентиль має спеціальну ліву різьбу). Вентиль складається з корпусу з конічною різьбою, маховика зі шпинделем, муфти та клапана. Для приєднання газопроводу на бічний штуцер вентиля нагвинчується перехідний штуцер із прокладкою. В наповнювального вентиля після заповнення балонів стисненим газом перехідний штуцер закривається запобіжним ковпачком із ланцюжком.

Редуктор високого тиску (рис. 2.56) призначається для зменшення тиску стисненого газу з 20 до 0,9...1,15 МПа. Тиск газу в редукторі знижується внаслідок його розширення під час охолодження крізь щілину між клапаном 5 і сідлом 7 у камеру низького тиску Б. У порожнину високого тиску А стиснений газ надходить крізь штуцер. Клапан 5 залишається відкритим під дією зусилля натискної пружини 7, що передається на нього через мембрану 2 й штовхач 3, доти,

Рис. 2.56

Газовий редуктор високого тиску:

А, Б — камери відповідно високого й низького тиску; 1 — натискна пружина; 2 — мембрана; 3 — штовхач; 4, 8 — фільтри; 5 — редукційний клапан; 6 — пружина клапана; 7 — сідло клапана

120

нжи тиск газу під мембраною не врівноважить це зусилля, після чо- и) клапан закривається під дією пружини 6. Редуктор автоматично підтримує робочий тиск. Якщо тиск нижчий від 0,45 МПа, клапан Індуктора відкритий постійно, а в кабіні водія засвічується кон-

ірольна лампа. Якщо ж робочий тиск з якихось причин перевищить

і,7 МПа, спрацює запобіжний клапан.

Рис. 2.57

Електромагнітний клапан із фільтром:

/ — пружина; 2— повстяний фільтрувальний елемент; 3— ковпак; 4 — гумове кільце; 5 — штуцер; 6 — корпус; 7 — електромагнітний клапан

Підігрівник потрібний для попереднього підігрівання газу, особливо взимку. Без підігрівника волога й вуглекислота, які містяться в газі, можуть замерзнути в редукторі високого тиску.

Підігрівник газу автомобіля ЗИЛ-138А складається з нижнього та верхнього корпусів, у яких стиснений природний газ обігрівається теплотою відпрацьованих газів. Вхідний патрубок підігрівника гнучким металевим рукавом сполучається з лівою приймальною трубою

121

глушника. З підігрівника відпрацьовані гази викидаються в атмосфе ру вихідним патрубком.

У схемі газобалонної установки підігрівник розташовано між магістральним вентилем та редуктором високого тиску й установлено позаду останнього на лівому лонжероні рами.

Електромагнітний клапан із фільтром (рис. 2.57), куди під тиском 0,9...1,15 МПа газ надходить з редуктора високого тиску, прикріплено на кронштейні до передньої стінки кабіни. Фільтр складається з корпусу 6, електромагнітного клапана 7, повстяного фільтрувального елемента 2, алюмінієвого ковпака З, підвідного й відвідного штуцерів. Коли запалювання ввімкнено, клапан електромагніту під дією пружини закритий і не пропускає газ у редуктор низького тиску. Після вмикання запалювання клапан відкривається, й очищений від механічних домішок газ надходить у редуктор низького тиску, а потім у змішувач і карбюратор. Ковпак фільтра під час його монтажу на корпус ущільнюється гумовим кільцем.

Газовий редуктор низького тиску (рис. 2.58) становить двоступінчастий автоматичний регулятор тиску мембранного типу з важільною передачею від діафрагми до клапанів. Основне призначення редуктора полягає у зниженні тиску газу, який надходить до змішувача. Водночас в редукторі здійснюється автоматичне регулювання кількості газу, потрібного для різних режимів роботи двигуна, за допомогою дозувально-економайзерного пристрою (див. рис. 2.59).

Для створення надлишкового тиску газу на виході з редуктора й надійнішого перекриття газової лінії, коли двигун не працює, передбачено розвантажувальний пристрій мембранно-пружинного типу, який сполучається із впускним трубопроводом двигуна.

Кожний ступінь редуктора обладнано регулювальним клапаном, плоскою мембраною з прогумованої тканини, пружиною та важелем, що з'єднує мембрану з клапаном. Обидва ступені редуктора разом із розвантажувальним і дозувально-економайзерним пристроєм

об'єднано в одному агрегаті.
К о л и д в и г у н не п р а ц ю є	й витратний вентиль на хрестови-
ні закритий, тиск у порожнині	31 першого ступеня дорівнює ат-

мосферному, і клапан 2 7 першого ступеня відкритий під дією пружини 19 (рис. 2.58).

Коли вентиль відкрито й увімкнено електромагнітний клапан, газ, пройшовши крізь фільтри вентиля, електромагнітного клапана й редуктора низького тиску, надходить у порожнину 31 першого ступеня редуктора. Газ тисне на мембрану 25, яка, долаючи зусилля пружини 19, прогинається й у момент досягання заданого тиску через важіль 18 закриває клапан 27. Тиск газу в порожнині регулюється зміною зусилля пружини 19, що діє на мембрану 25, за допомогою гайки 20.

122

Рис. 2.58

Газовий редуктор низького тиску:

/ — кришка корпусу редуктора; 2 — корпус розвантажувального пристрою; З — корпус редуктора; 4 — важіль клапана другого ступеня; 5 — штовхач клапана другого ступеня; 6 — регулювальний гвинт клапана другого ступеня; 7— витратомірна шайба потужностей регулювання кількості газу; 8 — витратомірна шайба економічного регулювання кількості газу; 9 — клапан економайзера; 10 — штовхач клапана економайзера; 11 — пружина клапана економайзера; 12 — мембрана економайзера; 13 — пружина мембрани економайзера; 14 — вакуумна порожнина економайзера; /5— корпус економайзера; 16— клапан другого ступеня; 17 — сідло клапана другого ступеня; 18 — важіль клапана першого ступеня; 19 — пружина мембрани першого ступеня; 20 — регулювальна гайка пружини мембрани першого ступеня; 21 — датчик манометра низького тиску; 22 — шток мембрани першого ступеня; 23 — верхня кришка корпусу редуктора; 24 — з'єднувальна тяга; 25 — мембрана першого ступеня; 26— регулювальний гвинт клапана першого ступеня; 27 — клапан першого ступеня; 28— сідло клапана першого ступеня; 29— корпус газового фільтра; — фільтрувальний елемент; 31 — порожнина першого ступеня; 32 — порожнина розвантажувального пристрою; 33 — порожнина другого ступеня; 34 — розвантажувальна мембрана; 35 — мембрана другого ступеня; 36 — шток мембрани другого ступеня; 37 — регулювальний ніпель пружини мембрани другого ступеня; 38— стержень штока; 39 — пружина мембрани другого ступеня; 40 — кран для зливання конденсату

123

Клапан 16 другого ступеня закритий і щільно притиснутий до сідла пружиною розвантажувальної мембрани й пружиною 39, зусилля від яких передається через шток 36 і стержень 38, важіль 4 і штовхач 5. Особливість конструкції другого ступеня полягає в застосуванні розвантажувального пристрою. Коли двигун не працює, пружина диска розвантажувального пристрою створює додаткове зусилля, що через важільну систему передається на клапан 16 і запирає його, надійно перекриваючи вихід газу до змішувача.

П і д ч а с п у с к у д в и г у н а у змішувальній камері карбюратора створюється розрідження, яке шлангами (через вакуумну порожнину економайзера) передається в порожнину 32 розвантажувального пристрою. Розвантажувальна мембрана 34 внаслідок розрідження прогинає й стискає пружину диска, тим самим розвантажуючи клапан 16 другого ступеня. Зусилля пружини 39 стає недостатнім для втримання клапана 16 другого ступеня закритим, і він відкривається під тиском газу з порожнини 31 першого ступеня. Газ заповнює порожнину 33 другого ступеня, а потім крізь економайзер надходить у змішувач. Тиск газу в порожнині 31 першого ступеня встановлюється в межах 0,18...0,20 МПа.

У р е ж и м і х о л о с т о г о х о д у витрата газу невелика, і в порожнині 33 другого ступеня створюється надлишковий тиск. Зі збільшенням витрати газу тиск у порожнині 33 знижується майже до атмосферного. В міру відкривання дросельних заслінок подача газу в циліндри двигуна збільшується. Кількість газу, що визначає склад газоповітряної суміші, регулюється економайзером: в режимі часткових навантажень двигун працює на збіднених сумішах, що дає змогу досягти найкращої економічності, а для того щоб двигун розвинув максимальну потужність при повному відкритті дросельних заслінок, паливна суміш збагачується.

Склад газоповітряної суміші, що надходить до двигуна, регулюється дозувально-економайзерним пристроєм (рис. 2.59), який скла-

дається з дозувального пристрою, економайзера з пневматичним приводом та патрубка для відведення газу з редуктора.

Коли двигун працює на ч а с т к о в и х н а в а н т а ж е н н я х (з не повністю відкритими дросельними заслінками), газ із редуктора подається крізь дозувальний отвір шайби 10. Потужнісне регулювання двигуна (в разі повного відкриття дросельних заслінок) забезпечується при відкритому клапані 8.

Простір між діафрагмою 6 та кришкою 5 економайзера за допомогою штуцерів і гумових трубок 1, 2 сполучається з впускним трубопроводом двигуна й розвантажувальним пристроєм газового редуктора.

У корпусі 4 дозувально-економайзерного пристрою розміщено діафрагму 6 і пружину 7, затиснуті кришкою 5, клапан 8 з пружи-

124

А-А

Рис. 2.59

Дозувально-економайзерний пристрій:

/- трубка для з'єднання із впускним трубопроводом двигуна; 2 — трубка для з'єд-

нання з розвантажувальним			пристроєм;	3	— патрубок виходу газу	у змішувач;
І	-	корпус; 5 — кришка; 6 — діафрагма;			7 — пружина діафрагми;	8 — клапан;
1)	-	пружина клапана; 10,	11 — шайби	відповідно економічного й		потужнісного

регулювання; 12 — пластина

мою 9, пластину 12 з дозувальними шайбами потужнісного 77 та економічного 10 регулювань. У корпусі 4 економайзера є патрубок 3 для

виходу газу.

В карбюраторі-зміиіувачі К-91 газовий змішувач конструктивно об'єднано з перехідником карбюратора К-88А (рис. 2.60), на якому встановлено повітряний фільтр. У перехідник-змішувач 5 газ надходить крізь патрубок 3 і зворотний клапан 4, який під час роботи двигуна в режимі холостого ходу закритий. В цьому разі газ трубкою 2 надходить у канали холостого ходу змішувальних камер карбюратора \ патрубка змішувача.

Система живлення бензином автомобіля ЗИЛ-138А відрізняється під системи живлення автомобіля ЗИЛ-ІЗО тим, що між бензонасосом і поплавцевою камерою карбюратора встановлено електромагнітний клапан-фільтр. Коли вимикається запалювання, клапан автоматично закривається. Клапан може бути закритий і в разі ввімкненого запалювання, якщо перемикач виду палива встановлено в положення «0» (коли весь бензин із бензобака витрачено) або в положення «газ». У корпус клапана вмонтовано стандартний фільтр тонкої очистки бензину з керамічним фільтрувальним елементом і знімним пластмасовим стаканом-відстійником.

125

9 8

Рис. 2.60

Карбюратор-змішувач К-91:

1 — гвинти якісного регулювання складу суміші в разі роботи на бензині; 2 — трубка холостого ходу; 3 — патрубок для підведення газу; 4 — корпус зворотного клапана; 5— перехідник-змішувач; 6 — карбюратор; 7— гвинт регулювання кількості суміші; 8 — гвинт регулювання загальної подачі газу в систему холостого ходу; 9 — гвинт регулювання подачі газу на мінімальній частоті обертання колінчастого вала

Газобалонна установка для роботи на зрідженому газі. З балона 5 крізь витратний вентиль 19 (рис. 2.61), магістральний вентиль 6 і газопровід 17 стиснений газ надходить у випарник 16, що обігрівається рідиною з системи охолодження двигуна. Потім крізь фільтр 11 газ надходить у редуктор 72, де його тиск зменшується майже до атмосферного. Контролюють роботу системи за допомогою манометрів 7 (тиск у балоні) і 8 (тиск у редукторі).

Пуск і прогрівання двигуна здійснюють на паровій фазі газу. Для цього відкривають паровий 18 і магістральний 6 вентилі. На короткий час двигун зупиняють вимиканням запалювання, а в разі зупинки на 1...2 год перекривають магістральний вентиль.

На днищі балона 5 є запобіжний клапан 2 (відкривається при тиску 1,68 МПа), наповнювальний вентиль із зворотним клапаном, вентиль максимального заповнення балона й датчик рівня зрідженого газу.

Для наповнення балона використовують вентиль 4. Заповнюють тільки 90 % об'єму, щоб у разі розширення газу під час нагрівання

126

Рис. 2.61

Схема газобалонної установки для роботи на зрідженому газі:

/ — вентиль-покажчик максимального рівня; 2 — запобіжний клапан; З — покажчик рівня рідини в баці; 4 — наповнювальний вентиль; 5 — балон низького тиску; 6 — магістральний вентиль; 7, 8 — манометри; 9 — трубка розвантажувального пристрою; 10, 14, 17 — газопроводи; 11 — фільтр; 12 — двоступінчастий редуктор; 13 — економайзер; 15 — карбюратор-змішувач; 16 — випарник; 18, 19 — вентилі

для пари й рідини

балон не зруйнувався. Рівень рідкого газу в процесі заправляння контролюється за допомогою трубки рівня вентиля-покажчика 7. Водій контролює наявність газу за допомогою покажчика 3.

Ш Заправляти газобалонні установки можна тільки на газонаповнювальних станціях, коли двигун не працює. Під час заправляння балонів зрідженим газом треба берегтися обмороження.

•Експлуатація газобалонних автомобілів з несправним газовим обладнанням і витіканням газу забороняється. Коли не вдається усунути витікання газу, його випускають в атмосферу (якомога далі від людей і джерел вогню).

•До водіння й обслуговування газобалонних автомобілів допускаються особи, які мають відповідну підготовку і склали іспити з техмінімуму та техніки безпеки.

§2.10. СИСТЕМА ВПОРСКУВАННЯ ПАЛИВА

Унашій країні експлуатується багато автомобілів іноземного виробництва із системою впорскування палива (інжектором).

Застосування карбюраторів з електронним керуванням сумішоутворенням дає змогу: підтримувати оптимальний склад паливоповіт-

127

ряної суміші и оптимальне наповнення циліндрів на різних режимах роботи двигуна; збільшити паливну економічність і зменшити вміст шкідливих сполук у відпрацьованих газах; підвищити надійність системи живлення, а також полегшити обслуговування й діагностику.

Проте будь-якому карбюратору властивий елемент «стихійності» в сумішоутворенні. Крім того, ця система живлення має межу «пристосування» до режимів роботи двигуна.

Система впорскування палива дає змогу оптимізувати процес сумішоутворення, тобто впорскування може здійснюватися більш оптимально за місцем, часом і потрібною кількістю палива.

Впорскувальні паливні системи класифікують за різними ознаками. За м і с ц е м п і д в е д е н н я п а л и в а розрізняють: * центральне одноточкове впорскування; • розподілене впорскування; • безпосереднє впорскування в циліндри. За с п о с о б о м п о д а в а н н я п а л и в а впорскування буває: • неперервним; • переривчастим. Крім того, ці системи розрізняють за т и п о м м е х а н і з м і в , що д о з у ю т ь п а л и в о : • з плунжерними насосами; • з розподільниками; • з форсунками; • з регуляторами тиску. Р е г у л ю в а н н я к і л ь к о с т і с у м і - ш і може бути: • пневматичним; • механічним; % електронним. Регу - л ю в а н н я складу суміші може здійснюватися за: • розрідженням у впускній системі; • кутом повороту дросельної заслінки; % витратою повітря.

Впорскування дає змогу точніше розподілити паливо в циліндрах. У разі розподіленого впорскування склад суміші в різних циліндрах відрізняється тільки на 6...7 %, а в разі живлення від карбюратора — на 11...17 %.

Завдяки відсутності додаткового опору потокові повітря на впуску у вигляді карбюратора з дифузором, а отже, більш високому коефіцієнту наповнення циліндрів, можна дістати вищу літрову потужність двигуна.

Впорскування дає змогу використовувати більше перекриття клапанів для кращого продування камери згоряння чистим повітрям, а не сумішшю. Внаслідок кращого продування й більшої рівномірності складу суміші в циліндрах знижується температура стінок циліндрів, днищ поршнів і випускних клапанів, що, своєю чергою, дає змогу зменшити потрібне октанове число палива на 2...З од., тобто підвищити ступінь стискання без загрози детонації. Крім того, знижується утворення оксидів азоту під час згоряння палива, поліпшуються умови мащення дзеркала циліндра.

Проте, як і в карбюраторному двигуні, треба, щоб склад суміші в процесі впорскування палива узгоджувався з режимом роботи двигуна (пуск, холостий хід, малі й максимальні навантаження); в разі різкого відкриття дросельної заслінки має забезпечуватися збагачення суміші.

128

2.10.1. Система впорскування палива «К^еігопіс»

Система «К-Іеігопіс» фірми В08СН — це механічна система постійного впорскування палива.

Паливо під тиском надходить до форсунок, установлених перед впускними клапанами у впускному колекторі. Форсунки неперервно ро зпилюють паливо, тиск якого (витрата) залежить від навантаження двигуна (розрідження у впускному колекторі) та температури охоіодної рідини.

Кількість повітря, що підводиться, постійно вимірюється витраюміром, а кількість упорскуваного палива строго пропорційна (1: 14,7) кількості повітря, яке надходить, і регулюється дозаторомрозподільником палива. Дозатор-розподільник, або регулятор скла- ду й кількості робочої суміші, складається з регулятора кількості папі ва й витратоміра повітря. Кількість палива регулюється розподільником, що керується витратоміром повітря та регулятором керуючого тиску. Своєю чергою, дія регулятора керуючого тиску визначається розрідженням у впускному трубопроводі, а також температурою рідини в системі охолодження двигуна.

Принцип дії, головна дозувальна система й система холостого ходу.

І Іаливний насос 4 (рис. 2.62) забирає паливо з бака 1 і подає його під тиском близько 0,5 МПа через нагромаджувач 5 та фільтр 2 до каналу А дозатора-розподільника 8. У разі звичайного карбюраторного живлення керування двигуном здійснюється натисканням на педаль «газу», тобто повертанням дросельної заслінки, яка регулює кількість робочої суміші, що подається в циліндри, а в системі впорскування дросельна заслінка 7 регулює тільки подачу чистого повітря.

Для забезпечення потрібного співвідношення між кількістю повітря, що надходить, та кількістю впорскуваного палива використовуються витратомір повітря з напірним диском 10 і дозатор-розпо- дільник палива 8.

Насправді витратомір не вимірює, буквально, витрату повітря, а просто його напірний тиск переміщується «пропорційно» витраті повітря. Назва «витратомір» пояснюється тим, що в цьому пристрої використано принцип дії фізичного приладу, який називається

трубкою Вентурі й застосовується для вимірювання витрати газів. Витратомір повітря системи впорскування палива становить

прецизійний механізм. Його напірний диск дуже легкий (товщина — приблизно 1 мм, діаметр — 100 мм), кріпиться до важеля, з іншого боку якого (див. рис. 2.62) встановлено балансир, що зрівноважує всю систему. Оскільки вісь обертання важеля лежить в опорах з мінімальним тертям (підшипники кочення), диск дуже «чутливо» реагує на зміну витрати повітря.

На осі обертання важеля напірного диска 10 закріплено другий важіль з роликом. Останній упирається безпосередньо в нижній кі-

5 Будова й експлуатація автомобілів